JPH10130781A - 溶融亜鉛めっき鋼板 - Google Patents

溶融亜鉛めっき鋼板

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JPH10130781A
JPH10130781A JP28050796A JP28050796A JPH10130781A JP H10130781 A JPH10130781 A JP H10130781A JP 28050796 A JP28050796 A JP 28050796A JP 28050796 A JP28050796 A JP 28050796A JP H10130781 A JPH10130781 A JP H10130781A
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JP
Japan
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steel sheet
hot
dip galvanized
strength
galvanized steel
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JP28050796A
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English (en)
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Takehide Senuma
武秀 瀬沼
Masayoshi Suehiro
正芳 末廣
Toru Ito
叡 伊藤
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工硬化により強度を高めたにもかかわらず
成形性の著しい劣化を回避できる溶融亜鉛めっき鋼板を
提供する。 【解決手段】 重量%で、C:0.001〜0.01
%、Si≦0.3%、Mn:0.05〜1.5%、P:
0.005〜0.1%、Al:0.005〜0.3%、
N:0.001〜0.01%を含み、さらに、必要に応
じてB:0.0002〜0.005%を含み、Tiおよ
びNbのいずれか一方または双方を、C/12+N/1
4<Ti/48+Nb/93+0.0001なる条件を
満足するように含有し、残部鉄および不可避的不純物か
らなる鋼板で、圧延方向に平行な方向の1mm厚のJI
S Z 2201記載の5号引張試験片の全伸びが10
%以上で、組織の50%以上が偏平度(結晶粒の圧延方
向の最大結晶粒界間隔/結晶粒の板厚方向の最大結晶粒
界間隔)5以上の加工組織を呈することを特徴とする溶
融亜鉛めっき鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、建材などに適用で
きる加工硬化を利用した高強度溶融亜鉛めっき鋼板に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】建材用の鋼板としては、加工の厳しさに
応じて以下のような材料が提供されている。すなわち、
1)変態組織を示す熱延鋼板、2)再結晶組織を示す冷
延鋼板、3)加工組織を示す冷延鋼板などである。通
常、これらの材料に溶融亜鉛めっきをして、建材用鋼板
として市販されている。また、建材用鋼板の中でも、強
度部材のように、用途によっては強度が要求されること
もある。強度が要求され、比較的成形条件が厳しくない
場合に、上記3)の加工組織を示す溶融亜鉛めっき冷延
鋼板が適用されることがある。従来の材料では、通常、
炭素鋼が使用されているため、加工組織状態では延性が
劣り、1mm厚のJIS Z 2201記載の5号引張
試験片の全伸びが10%を越すことは困難であった。
【0003】一方、スチールハウスに代表されるよう
に、建材への鋼板の適用が拡大される傾向にあり、従
来、上記1)、2)の材料が使用されていた成形性を要
求される部位にも、上記3)の加工硬化を利用した鋼板
を適用しようとする試みが最近見られるようになってき
た。その理由は、上記1)あるいは2)の材料で強度を
出すには合金元素の添加が必要となってコスト高にな
り、木材、硬質プラスチックなどの他の建材に対しコス
ト競争力が失われるためである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状で
は、上記3)の材料の適用範囲の拡大は成形性の制約に
より十分に達成されているとは言い難い。そこで、本発
明は、加工組織を呈する高強度鋼板の延性を向上させた
溶融めっき鋼板を提供することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、溶融亜鉛
めっき工程の熱履歴を考慮して、回復、再結晶による強
度の低下を極力抑え、延性が改善できる成分系について
鋭意検討を行なった。その結果、成分の適正化を図るこ
とにより、高強度でかつ優れた延性を持つ溶融めっき鋼
板を得られることを明らかにすることができた。本発明
は、この研究の成果に基づくものであり、その要旨は、
(1)重量%で、C:0.001〜0.01%、Si≦
0.3%、Mn:0.05〜1.5%、P:0.005
〜0.1%、Al:0.005〜0.3%、N:0.0
01〜0.01%を含み、TiおよびNbのいずれか一
方または双方を、C/12+N/14<Ti/48+N
b/93+0.0001なる条件を満足するように含有
し、残部鉄および不可避的不純物からなる鋼板で、圧延
方向に平行な方向の1mm厚のJIS Z 2201記
載の5号引張試験片の全伸びが10%以上で、組織の5
0%以上が偏平度(結晶粒の圧延方向の最大結晶粒界間
隔/結晶粒の板厚方向の最大結晶粒界間隔)5以上の加
工組織を呈することを特徴とする溶融亜鉛めっき鋼板、
(2)前記鋼板が、重量%で、さらに、B:0.000
2〜0.005%を含むことを特徴とする上記(1)に
記載の溶融亜鉛めっき鋼板である。
【0006】以下に本発明を詳細に説明する。まず、成
分限定理由について説明する。C量を0.01%以下と
したのは、これを越える添加は溶融めっきの熱履歴によ
る加工性の回復が不十分となるためである。また、下限
を0.001%としたのは、0.001%未満までCを
低減するには製鋼コストが顕著に高くなることに基づ
く。Si量の上限を0.3%としたのは、これを越えて
添加すると、溶融亜鉛めっきのめっき性を劣化させ、不
めっきが生じ易くなるためである。
【0007】Mnは、熱間加工性を確保するため、0.
05%以上が必要である。一方、1.5%を越えて添加
されると、コスト高になるだけでなく、硬質化し、加工
性を劣化させるため、1.5%を上限とする。P量の下
限を0.005%としたのは、0.005%未満までP
を低減するには製鋼コストが顕著に高くなることに基づ
く。一方、上限を0.1%としたのは、これを越える合
金元素の添加はコスト高になるだけでなく、加工性も劣
化させるためである。
【0008】Alの含有量の下限を0.005%とした
のは、脱酸を十分に行なうためである。一方、上限を
0.3%としたのは、これを越える合金元素の添加はコ
スト高になるだけでなく、加工性も劣化させるためであ
る。N量を0.01%以下としたのは、これを越える添
加は溶融めっきの熱履歴による加工性の回復が不十分と
なるためである。また、下限を0.001%としたの
は、0.001%未満までNを低減するには製鋼コスト
が顕著に高くなることに基づく。
【0009】TiおよびNbのいずれか一方または双方
を、C/12+N/14<Ti/48+Nb/93+
0.0001なる条件を満足するように添加する成分限
定は、本発明の最も重要な成分限定である。この条件を
満足することにより、溶融めっきの熱履歴により、強度
の顕著な低下を来たさず加工性を回復させることができ
る。この原因は明確ではないが、鋼中のC、Nを大部分
TiあるいはNbの炭窒化物として析出させ、固溶C、
Nとして残存させないことにより、転位構造が通常の炭
素鋼と異なり、上記のように溶融めっきの熱履歴で加工
性を回復させることができたものと思われる。また、炭
窒化物の存在は、再結晶を抑制し、強度の顕著な低下を
妨げるのに寄与したものと考えられる。Bの添加は2次
加工性の向上に寄与するので、用途によっては、その効
果が明瞭に現われる0.0002%以上の添加が必要で
ある。また、過剰の添加は加工性を劣化するので上限を
0.005%とする。
【0010】次に、材質の限定理由について説明する。
圧延方向に平行な方向の1mm厚の、JIS Z 22
01記載の5号引張試験片の全伸びが10%以上と限定
したのは、全伸びが10%以上になることで本発明鋼の
適用範囲が大きく広がるためである。鋼板の組織の50
%以上が偏平度(結晶粒の圧延方向の最大結晶粒界間隔
/結晶粒の板厚方向の最大結晶粒界間隔)5以上の加工
組織を呈すると限定したのは、この条件が満たされない
と高い降伏強度が得られ難く、強度材としての使用範囲
が限定されてしまうためである。本発明鋼板では、降伏
応力で400MPa以上の要求強度を通常満たすことが
できる。なお、この加工組織は、変態点以下の温度での
熱間圧延で形成されても、冷間圧延で形成されても構わ
ない。
【0011】次に、本発明鋼を溶融亜鉛めっき鋼板と限
定した理由について述べる。本発明鋼の用途は、主に建
材を対象にしており、建材は耐食性が必要なため一般に
溶融亜鉛めっきがなされる。亜鉛の融点は約420℃で
あるため、溶融亜鉛の温度は通常450℃から500℃
に設定される。板の温度が溶融亜鉛の温度と大きく異な
ると浴温の制御が難しくなるので、通常板温は溶融亜鉛
の温度とほぼ同温にする。すなわち、板の温度は少なく
とも450℃以上に加熱される。
【0012】また、めっきの密着性を確保するには、表
面に存在する酸化膜を還元して活性な表面状態を作る必
要がある。そのため、通常の溶融亜鉛めっきラインでは
溶融亜鉛浴に鋼板を浸漬するまえに、溶融塩浴の温度よ
り高い温度で還元雰囲気内を通板する。還元の度合いは
還元の雰囲気、温度、時間、そして鋼の成分によって異
なり、めっき密着性を確保する実用条件が存在する。本
発明鋼は、溶融亜鉛めっき条件をコントロールすること
により、必要な組織、強度、延性を得ることができる。
但し、組織の一部が再結晶を起こす条件では、温度のバ
ラツキ等から機械的性質の変化が大きくなり、コイル内
で均一な材質を得るのが難しい。そのため、組織は全部
が回復した加工組織を呈することが好ましい。この場
合、降伏強度は通常400MPa以上になる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例によ
り説明する。実施例には表1に示した成分組成を有する
鋼を用いた。鋼種A〜D、Fは本発明鋼、E、G、Hは
比較鋼である。表2に実験材の組織と機械的性質を示
す。ここでの全伸びと降伏応力は、圧延方向に平行に切
り出した板厚1mmのJISZ 2201記載の5号試
験片をJIS Z 2241記載の試験方法に従って引
張試験して求めた結果である。実験1から13までは冷
延鋼板を溶融亜鉛めっきした材料で、実験14は仕上温
度701℃のフェライト域で熱間圧延を行ない、602
℃で巻き取った熱延板を溶融亜鉛めっきした材料であ
る。実験4〜14は溶融めっきラインでの最高到達温度
を600℃以下に抑えて実験を行なった結果である。実
験1〜3は最高到達温度を650℃から800℃まで変
化させて行なった実験の一部である。
【0014】本発明の範囲を満足した実験番号3、4、
5、7、8、9、11、14の材料は、全伸びも10%
以上あり、降伏応力も400MPa以上を示し、建材な
どとしての適用範囲が広い。一方、加工組織の分率の低
い実験1と2の材料は、強度部品としては降伏強度が低
い。また、加工度が低く、偏平度の小さい実験6の材料
も、強度が十分出ない。材料の成分が本発明鋼の範囲か
ら逸脱した実験10、12、13の材料は、いずれも1
00%加工組織のものでは10%以上の延性を得ること
ができない。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】
【発明の効果】本発明により、高価な合金元素の大量の
添加なしに、高強度の溶融亜鉛めっき鋼板が製造でき、
工業的に価値の高い発明である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 C:0.001〜0.01%、 Si≦0.3%、 Mn:0.05 〜1.5%、 P:0.005〜0.1%、 Al:0.005〜0.3%、 N:0.001〜0.01% を含み、TiおよびNbのいずれか一方または双方を、 C/12+N/14<Ti/48+Nb/93+0.0
    001 なる条件を満足するように含有し、残部鉄および不可避
    的不純物からなる鋼板で、圧延方向に平行な方向の1m
    m厚のJIS Z 2201記載の5号引張試験片の全
    伸びが10%以上で、組織の50%以上が偏平度(結晶
    粒の圧延方向の最大結晶粒界間隔/結晶粒の板厚方向の
    最大結晶粒界間隔)5以上の加工組織を呈することを特
    徴とする溶融亜鉛めっき鋼板。
  2. 【請求項2】 前記鋼板が、重量%で、さらに、B:
    0.0002〜0.005%を含むことを特徴とする請
    求項1記載の溶融亜鉛めっき鋼板。
JP28050796A 1996-10-23 1996-10-23 溶融亜鉛めっき鋼板 Withdrawn JPH10130781A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 20040106